Wetenschap
Dit is een illustratie van de bottleneck van von-Neumann. Frequente heen-en-weer gegevensoverdrachten tussen de processor en geheugeneenheden veroorzaken een hoog energieverbruik en beperken de doorvoer. 'In-memory computing' maakt het mogelijk berekeningen uit te voeren op de gegevens die ze erin opslaan, waardoor het aantal onnodige gegevensoverdrachten naar de processor wordt verminderd. Krediet:Purdue University
Veel interne componenten die in moderne computers worden gebruikt, bereiken temperaturen die heet genoeg zijn om een Thanksgiving-maaltijd te bereiden. De warmte die door de berekeningen wordt geproduceerd, kan gemakkelijk menselijke huid en weefsel verbranden - en veel van de warmte is gewoon verspilde energie, een bijproduct van de interne functies van de computer.
Nutsvoorzieningen, Onderzoekers van Purdue University werken aan energie-efficiëntere technologie om functies van het menselijk brein beter na te bootsen en slechts een fractie van de warmte te produceren.
"Het menselijk brein is een wonderbaarlijk efficiënte machine die veel van het computerwerk in het geheugen doet, " zei Kaushik Roy, Purdue's Edward G. Tiedemann Jr. Distinguished Professor in Electrical and Computer Engineering. "Purdue werkt samen met andere toonaangevende onderzoeksorganisaties om apparaten en algoritmen te ontwikkelen die werken als het menselijk brein en het energieverbruik verminderen door in het geheugen zelf te rekenen."
De Purdue-onderzoekers ontwikkelen kunstmatige intelligentie-algoritmen die kunnen worden gebruikt met huidige computertoepassingen, maar minder energie verbruiken. Onderzoekers van Purdue's Centre for Brain-inspired Computing Enabling Autonomous Intelligence bestuderen en ontwikkelen algoritmen waarmee persoonlijke robots, zelfrijdende auto's en drones om hun omgeving te interpreteren en vervolgens beslissingen te nemen op basis van wat ze waarnemen.
Deze afbeelding toont een neuraal netwerk met spikes dat een audio-invoer kan omzetten in een handgeschreven cijfer door alleen spikes te gebruiken om tussen lagen te communiceren. Krediet:Purdue University
"De hersenen berekenen door een dichte verbinding van neuronen en synapsen die gebruikmaken van geïntegreerd geheugen en rekeneenheden, in tegenstelling tot de von-Neumann-computing die in alle moderne computers voorkomt, " zei Roy, die C-BRIC leidt. "Op zoek naar inspiratie uit de hersenen, we bedenken circuittechnieken om berekeningen in het geheugen zelf uit te voeren, wat leidt tot een energiezuinige implementatie van algoritmen."
De Purdue-algoritmen gebruiken hersenachtige netwerken, zogenaamde spiking neurale netwerken, om spraak- en beeldinvoer om te zetten in een gemeenschappelijke speciale weergave van piekpatronen, vergelijkbaar met de hersenen. Met behulp van speciale codering en decodering, de spraakinvoer kan worden gebruikt om de beelden op te roepen.
Roy zei dat dit huidige AI-onderzoek toepassingen heeft voor persoonlijke robots, drones, slimme voertuigen en andere apparaten die al functies uitvoeren die vergelijkbaar zijn met hersenberekeningen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com